(57)【要約】      （修正有）【課題】部品点数の少ない簡単な構成の小型コンパクトなチェンジ装置を提供すること、および最適な駆動制御を可能にすることである。【解決手段】モータ１２により駆動されるボールねじ１３のねじ軸１４にボールを介してねじ係合するナット１５の外側面にピン２１を突設し、そのピン２１をシフトレバー７の先端部に形成されたガイド孔２２に挿入する。回転軸２４にリンク２５を固定し、このリンク２５に形成された長孔２６にピン２１を挿入する。モータ１２によってねじ軸１４を回転し、ナット１５の軸方向の移動によりシフトレバー７を揺動させ、変速操作軸６の回動によってシフトチェンジする。また、ナット１５に設けられたピン２１の軸方向の移動によりリンク２５を揺動させ、変速操作軸６の回転角を検出し、検出信号に基いて、モータ１２の回転角や回転速度等を制御してシフトチェンジの際のショックの低減化を図る。【選択図】図２
2007137376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速操作軸の回転によってシフトチェンジする自動２輪車等のチェンジ装置において、
前記変速操作軸の端部に固定されたシフトレバーと、そのシフトレバーの揺動駆動用のボールねじと、そのボールねじを駆動するモータとからなり、前記ボールねじが、ねじ軸と、そのねじ軸の外周に形成されたねじ溝に沿って転動可能なボールを介してねじ軸にねじ係合するナットとを有し、前記ねじ軸とナットの一方を前記モータに接続して定位置にて回転自在に支持し、他方を軸方向に移動自在に支持し、かつ回り止めし、その回り止めされて軸方向に移動可能なねじ軸またはナットの外周一側にピンを突設し、そのピンをシフトレバーの先端部に形成されたガイド孔に挿入し、前記ピンの周りに、前記変速操作軸の回転角を検出する回転型センサを設け、その回転型センサの回転軸と前記ピンとの間に、ピンの軸方向の直線運動を回転軸の回転運動に変換する変換機構を設けたことを特徴する自動２輪車等のチェンジ装置。
【請求項２】
前記変換機構が、シフトレバーの先端と対向する位置に設けられた回転型センサの回転軸にリンクを固定し、そのリンクに形成された長さ方向に延びる長孔に前記ピンを挿入した構成からなる請求項１に記載の自動２輪車等のチェンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動２輪車、自動３輪車あるいは４輪バギー車等のチェンジ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動２輪車等においては、チェンジペダルを有し、そのチェンジペダルの引き上げ、あるいは押下げにより変速操作軸を回動させてシフトチェンジするようにしている。
【０００３】
上記のような足踏み操作式のチェンジ装置においては、シフトチェンジの都度、チェンジペダルを操作する必要があるため、ドライバの負担が大きい。その負担を軽減し、かつ快適性の向上を図るため、特許文献１では、手元スイッチの操作により往復動型モータを駆動し、そのモータの回転によりカムプレートを揺動させ、このカムプレートにより変速操作軸に固定された中間レバーを揺動させて、変速操作軸を回転させるようにしたチェンジ装置を提案している。
【特許文献１】特開平８−９３９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記チェンジ装置においては、従来の足踏み操作式のチェンジ装置に組込み可能であって、足動作および手元スイッチ操作のいずれでもチェンジ操作が可能であるが、ミッションケースに固定された取付プレートにボルト支軸を設け、そのボルト支軸によってカムプレートを揺動自在に支持し、上記カムプレートに固着されてボルト支軸を中心に回転可能なドラムと往復動型モータにより回転されるドラムとの間に２本のワイヤをかけ渡した部品点数も多い構成であるため、コストが高く、組付けに手間がかかる問題がある。
【０００５】
また、チェンジ装置が大型化するため、特開２００５−６７４５０号公報に記載されたクラッチ装置を採用した自動２輪車に適用しようとした場合、自動２輪車の車両サイズ上、適用することが困難である。
【０００６】
シフトチェンジ操作を自動化する場合、ドライバへのシフト時のショックや、チェンジのタイミングなどのフィーリングが悪いと不快感を伴うことになる。その問題を解決するためには、最適な駆動制御を行うため、変速操作軸の回転角度を検出するセンサ機構が非常に重要になるが、特許文献１に記載された上記チェンジ装置においては、その点について何も言及されておらず、課題を残している。
【０００７】
この発明の課題は、部品点数の少ない簡単な構成の小型コンパクトなチェンジ装置を提供すること、および最適な駆動制御を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、この発明においては、変速操作軸の回転によってシフトチェンジする自動２輪車等のチェンジ装置において、前記変速操作軸の端部に固定されたシフトレバーと、そのシフトレバーの揺動駆動用のボールねじと、そのボールねじを駆動するモータとからなり、前記ボールねじが、ねじ軸と、そのねじ軸の外周に形成されたねじ溝に沿って転動可能なボールを介してねじ軸にねじ係合するナットとを有し、前記ねじ軸とナットの一方を前記モータに接続して定位置にて回転自在に支持し、他方を軸方向に移動自在に支持し、かつ回り止めし、その回り止めされて軸方向に移動可能なねじ軸またはナットの外周一側にピンを突設し、そのピンをシフトレバーの先端部に形成されたガイド孔に挿入し、前記ピンの周りに、前記変速操作軸の回転角を検出する回転型センサを設け、その回転型センサの回転軸と前記ピンとの間に、ピンの軸方向の直線運動を回転軸の回転運動に変換する変換機構を設けた構成を採用したのである。
【０００９】
ここで、変換機構として、シフトレバーの先端と対向する位置に設けられた回転型センサの回転軸にリンクを固定し、そのリンクに形成された長さ方向に延びる長孔に前記ピンを挿入した構成からなるものを採用することができる。
【００１０】
上記の構成から成るチェンジ装置において、モータにねじ軸を接続したチェンジ装置では、上記モータの駆動によりねじ軸を回転すると、ナットが軸方向に移動し、そのナットの軸方向の移動によりシフトレバーが揺動し、変速操作軸が回動してシフトチェンジされる。
【００１１】
また、ナットの軸方向の移動によってリンクが揺動し、回転型センサの回転軸がナットの移動量に応じた角度分だけ回転して、変速操作軸の回転角を検出する。このため、回転型センサから出力される検出信号をＥＣＵに入力し、その入力信号に基いてモータの回転速度や回転角を制御することでシフトチェンジのショックを低減したり、シフトチェンジのタイミングを調節することが可能となり、ドライバへのフィーリングの向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように、この発明においては、モータで駆動されるボールねじによりシフトレバーを揺動させて変速操作軸を回動させるようにしたので、構成が簡単であると共に、部品点数が少なく、組付けに大きなスペースを確保することのない小型のチェンジ装置を得ることができる。
【００１３】
また、ボールねじは精度が高く、そのボールねじによって変速操作軸に固定されたシフトレバーを揺動させるようにしたので、遊びが少なく、精度の高い制御が可能である。
【００１４】
さらに、回転型センサによって変速操作軸の回転角を検出するようにしたので、回転型センサの検出信号に基いてモータの回転速度や回転角を制御することが可能となり、シフトチェンジのショックを低減したり、シフトチェンジのタイミングを調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態を図面に基いて説明する。図１に示すように、自動２輪車に搭載されるエンジン１には、吸気管２および排気管３が接続され、上記吸気管２にキャブレタ４が組み込まれている。
【００１６】
エンジン１の下部にはミッションケース５が設けられている。ミッションケース５には変速操作軸６が回転自在に支持され、その変速操作軸６を回転させることによりミッションケース５内に組込まれた図示省略のギヤ変速装置がシフトチェンジされるようになっている。
【００１７】
変速操作軸６のミッションケース５から外部に位置する軸端部にはシフトレバー７が固定され、そのシフトレバー７を引上げることによってギヤ変速装置がシフトアップされると共に、シフトレバー７を押下げることによってギヤ変速装置がシフトダウンされるようになっている。
【００１８】
シフトレバー７は、図２(Ｉ)、(ＩＩ)に示す駆動装置１０によって揺動される。この駆動装置１０は、ミッションケース５に固定されるハウジング１１を有し、そのハウジング１１にＤＣモータ１２と、そのＤＣモータ１２によって駆動されるボールねじ１３が支持されている。
【００１９】
ボールねじ１３は、ねじ軸１４の外周に形成されたねじ溝とナット１５の内周に設けられたねじ溝間に図示省略したボールを組み込んだ構成とされ、上記ねじ軸１４の両端部はハウジング１１内に組込まれた軸受１６によって回転自在に支持されている。
【００２０】
また、ねじ軸１４は、カップリング１７を介してＤＣモータ１２の回転軸に連結され、そのＤＣモータ１２によってねじ軸１４が回転駆動されるようになっている。一方、ＤＣモータ１２は、ＥＣＵ１８によって制御されるようになっている。
【００２１】
ここで、ＥＣＵ１８は、シフトチェンジ用の手元スイッチ１９から入力される信号に基いてＤＣモータ１２を制御するようになっている。
【００２２】
ナット１５は、ハウジング１１に形成されたガイド孔２０に沿ってスライド自在とされ、かつ回り止めされている。
【００２３】
ナット１７の外側面にはピン２１が設けられ、そのピン２１はシフトレバー７の先端部に形成されたガイド孔２２内に挿入されている。
【００２４】
ピン２１の周りには、シフトレバー７の先端と対向して回転型センサ２３が設けられている。回転型センサとして、磁気式(ホールＩＣ)、光学式、ポテンショメータなどを用いたシャフトエンコーダを使用することができる。この回転型センサ２３の回転軸２４にはリンク２５の一端部が固定され、そのリンク２５の他端部に形成された長さ方向に延びる長孔２６にナット１５に設けられた上記ピン２１がスライド自在に挿入されている。
【００２５】
回転型センサ２３の回転軸２４は、ピン２１の軸方向の移動量に対応する角度分回転し、その回転角から変速操作軸６の回転角を検出するようになっている。
【００２６】
実施の形態で示すチェンジ装置は上記の構造からなり、いま、手元スイッチ１９が操作されてＥＣＵ１８に信号が入力されると、ＤＣモータ１２が駆動し、ねじ軸１４が回転する。そのねじ軸１４の回転によりナット１５がねじ軸１４の軸方向に移動すると共に、シフトレバー７が揺動し、変速操作軸６が回転してシフトチェンジされる。
【００２７】
また、ナット１５の軸方向の移動により、リンク２５が揺動し、そのリンク２５の揺動によって回転型センサ２３の回転軸２４が回転し、上記回転型センサ２３によって変速操作軸６の回転角が検出される。
【００２８】
このため、回転型センサ２３から出力される検出信号をＥＣＵ１８に入力し、その入力信号に基いてモータ１２の回転速度や回転角を制御することでシフトチェンジの際のショックを低減したり、シフトチェンジのタイミングを調節することが可能となり、ドライバへのフィーリングの向上を図ることができる。
【００２９】
上記のように、手元スイッチ１９を操作することによってシフトチェンジすることができるため、足踏み式チェンジ装置に比較して、ドライバの負荷の低減を図ることができる。
【００３０】
また、ＤＣモータ１２で駆動されるボールねじ１３を介してシフトレバー７を揺動させ、そのシフトレバー７によって変速操作軸６を回転させる部品点数の少ない簡単な構成であるため、コストも安く、しかも小型コンパクトであるため、組付けに際して大きなスペースを確保する必要がない。
【００３１】
さらに、ボールねじ１３は精度が高く、そのボールねじ１３のナット１５と変速操作軸６に固定されたシフトレバー７とを連結した構成であるため、遊びが少なく、ボールねじ１３のねじ軸１４の回転量に応じた角度分だけシフトレバー７を揺動させることができ、高い精度の制御を可能とすることができる。
【００３２】
実施の形態では、ＤＣモータ１２によりねじ軸１４を回転してナット１５を軸方向に移動させるようにしたが、ＤＣモータ１２によりナットを定位置で回転させ、そのナットにボールを介してねじ係合するねじ軸を軸方向に移動させるようにしてもよい。この場合、ねじ軸の軸端部の外周にピンを突設し、そのピンをシフトレバーの先端部に形成されたガイド孔に挿入する。
【００３３】
また、ピンをリンク２５に形成された長孔２６にスライド自在に挿入して、ねじ軸の軸方向の移動によって回転型センサが作動するようにする。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明に係るチェンジ装置を自動２輪車のエンジンに組み付けた状態の正面図
【図２】(Ｉ)はチェンジ装置の縦断正面図、(ＩＩ)は(Ｉ)の一部切欠側面図
【符号の説明】
【００３５】
６    変速操作軸
７    シフトレバー
１２  モータ
１３  ボールねじ
１４  ねじ軸
１５  ナット
２１  ピン
２３  回転型センサ
２４  回転軸
２５  リンク
２６  長孔
【図１】
2007137376.tif 000003
【図２】
2007137376.tif 000004